视频监控中的运动目标检测算法研究开题报告.docVIP

南京航空航天大学金城学院毕业设计（论文）开题报告题 目视频监控中的运动目标检测算法研究系 部信息工程系专 业信息工程学生姓名张素娟学号2009021302指导教师魏 丽职称助教毕设地点南京航空航天大学金城学院2013年 2月21日填 写 要 求1开题报告只需填写“文献综述”、“研究或解决的问题和拟采用的方法”两部分内容，其他信息由系统自动生成，不需要手工填写。2为了与网上任务书兼容及最终打印格式一致，开题报告采用固定格式，如有不适请调整内容以适应表格大小并保持整体美观，切勿轻易改变格式。3任务书须用A4纸，小4号字，黑色宋体，行距1.5倍。4使用此开题报告模板填写完毕，可直接粘接复制相应的内容到毕业设计网络系统。1. 结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写15002000字左右的文献综述：1.1 运动目标检测的发展与应用在现实生活中，大量的有意义的视觉信息包含在运动之中，甚至有些动物的眼睛经过进化，只能看见运动的物体。尽管人类视觉既能看见运动又能看见静止的物体，但是在许多场合，比如说交通流量的监测、重要场所的保安、航空和军用飞行器的制导、汽车的自动驾驶或辅助驾驶等。我们往往对运动的物体更感兴趣。因此研究只对运动目标敏感的检测与跟踪系统是很有意义的。此外，运动目标的研究对象是图象序列，而对图象序列的研究一般要比对单帧图象作静态分析容易。1.2 现实中技术运用的几大难点以及解决算法的优缺点一般而言，运动检测与跟踪研究的难点在于：(1)运动物体的正确检测与分割(2)物体之间的遮挡与重叠(3)初始运动参量的确定通常, 背景物体的特征应为一段时间固定不变的物体, 运动物体为移动或短暂出现的物体。然而, 在实际环境中, 由于背景图像的动态变化, 如天气、光照、影子及混乱干扰等的影响, 运动目标的检测成为一项相当困难的工作。目前常见的几种检测运动目标技术根据算法特点将其分为三类: 背景相减法 、帧差法 、光流法。背景相减法是目前运动分割中最常用的一种方法, 它是利用当前图像与背景图像的差分来检测出运动区域的一种技术, 在实际运用中通常分为学习和测试两个阶段。在学习阶段, 研究人员通过收集多张背景图像来构建背景模型, 在测试阶段, 用当前图像与背景图像进行点对点的比较来完成对目标的检测。它一般能够提供最完全的特征数据, 但对于动态场景的变化, 如光照和外来无关事件的干扰等特别敏感。帧差法是基于时间序列用差分来实现运动目标的检测，它对动态环境有很好的适应性， 算法简单，实时性比较好，对环境变化有比较好的抑制效果，而且不需要考虑背景更新，但不能提取出较完整的运动目标，只能是轮廓的提取。如果被检测目标空间移动距离很小，得到的差分结果就有可能出现大面积的空洞，而且对于缓慢变化或者停止的目标会漏检。光流法能检测出独立运动的目标, 不需要预先知道场景的任何信息, 并且可用于动态背景. 但这种方法计算量大、易受噪声影响, 不适于实时检测。1.3 本次研究的课题以及未来展望现在基于固定背景的运动目标提取方法主要是基于背景的方法，本课题要求利用连续多帧的图像，首先从中提取出场景中的不变区域即背景区域，在此基础上利用原始图像与背景图像的差确定运动目标，在此基础上最终完成运动目标检测。我们的出发点是在现有技术条件下，从应用视觉的角度，以求获得最大限度的速度和可靠性。实际上，个别的问题可以通过好的人机界面由人工干预解决。参考文献1D R Magee. Tracking multiple vehicles using foreground, background and motion modelsJ. Image and Vision Computing. 2004, 22:143155.2王栓,艾海舟,何克忠. 基于差分图像的多运动目标的检测与跟踪. 中国图像图形学报, 1999, 4(6):470-480. 3冈萨雷斯. 数字图像处理. 电子工业出版社, 2007.2. 毕业设计任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：2.1 毕业设计任务要研究或解决的问题视频监控中的运动目标检测算法研究，要求(1)熟悉数字信号处理、数字图像处理。(2)阅读运动目标检测相关的文献，系统地了解运动目标检测的相关知识及其算法的设计方法。(3)在Matlab的开发环境下完成基于固定背景的运动目标检测算法的设计。2.2 预期成果通过研究和分析各种运动目标检测算法模型，掌握运动目标检测算法的基本原理和实现步骤，并在Matlab的开发环境下完成基于固定背景的运动目标检测算法软件的设计，通过分析算法中各关键参数对算法性能的影响，掌握算法的基本思想和方法。2.3 拟采用的研究方法(1)研究运动目标检测的基本原理，了解运动目标检测的多种设计方法，并对比分析。(2)通过理论分析，理解基于固定背景的运动目标检测算法软件的设计流程。(3)在M